三、风电产业两大重点地区
从风能资源分布来看,内蒙古边界和台湾海峡两岸地区是我国主要的风口子,也将是我国发展风电产业的两大重点地区。
我国的沙尘暴有60%的份额来自内蒙古以北地区,可以期望在蒙古人民共和国境内,有比内蒙古地区更为丰富的风电资源。所以,我国风电产业进一步的发展方向之一是,和蒙古人民共和国合作开发属该地区的风电资源。风力发电还能有效遏制温室效应和沙尘暴灾害,风力发电也是解决西北部边远农村独立供电的重要途径。
此外,地处东南沿海、台湾海峡西岸的福建省风力发电条件也较为优越。根据福建省气象局今年4月完成的陆地(含岛屿)风能资源评价初步估算,该省陆地风能资源总储量(10米高度)为4131万千瓦,技术开发量为607万千瓦。福建省风能开发起步较早,1977年就是国家重点资助的首批开发风能省份之一,同时在风能开发利用方面也积累了许多宝贵经验。
上世纪80年代中期试制出的国产55千瓦风电机组在福建省东部岛县平潭并入电网成功,是当时国内自行设计制造并运行的最大风力发电机组,后来又试制了200千瓦风电机组投入运行,状况良好。1986年,我国与比利时政府合作,由对方赠送4台200千瓦风电机组,在平潭莲花山建设示范风电场。2000年,福建省电力局引进20台西班牙制造的MK-IV600千瓦定浆距失速调节型风电发电机组,总容量1.2万千瓦,在平潭长江澳风电场及东山澳仔山风电场各安装10台,目前都已顺利投产。
但是,目前福建省的风电开发利用率仍然较低,截至2004年底,该省风力发电装机仅1.2万千瓦,还不到全省发电机组装机容量的千分之一。在该省常规能源短缺,水能资源开发过度的背景下,发展风电等新能源已是势在必行。
能源短缺是世界经济面临的重大课题。不仅困扰我国大陆地区,也困扰着台湾地区的经济。专家建议,海峡两岸应携手合作,共同发展海上大型风电产业,这不啻为解决我国东南部和台湾岛内能源短缺的重要途径。
四、风电发展有两大障碍
当前,我国规划风电的大力发展需突破两大障碍。
第一,政策障碍。从当前来看,首先是缺乏大力发展风电的战略意识。
第二,技术障碍。具体涉及风电与电网的连接和储能问题,如果风电的比重超过整个电力的10%,需要进一步考虑储能问题。
目前可供解决的方案有以下几种途径:1、修建抽水蓄能发电站。这种方式的缺点在于转化效率不是很高(约为80%),并且受地域限制,但是在福建地区,这一储能方式有特殊的地理条件。2、蓄电池储能。如具有高能量密度的锂离子蓄电池等。3、在风能丰富地区,利用便宜的风电电解海水生产氢,用氢来储存风能,通过燃烧电池发电并生产高纯度的水,这也是解决我国淡水紧缺的一个重要途径。
从我们的认识来看,三种储能方式中,最值得重视的是锂离子蓄电池储能。锂离子蓄电池有高达90%以上的充放电转化率,这比抽水储能发电站的转化率还要高出一些,甚至也比氢燃料电池80%的发电率高。当前我国锂离子蓄电池正在大力推进动力电池的研究和开发,已取得较好的初步成果。由于重量体积以及安全因素等限制,开发车用动力电池要比开发大型动力储能电池的难度要大出很多。开发大型动力储能电池可不必过分计较单位重量和体积的储能量,其安全性的要求也较小,重要的是价格低廉、有较长循环寿命和长期稳定的充放电性能。这些技术都有望短期内获得解决。
值得注意的是,含钒(V)的废渣将对建造大型锂离子电池储能发挥重要作用,锂离子电池储能也是有效利用我国大量废料的战略途径。
大型动力储能电池的开发还能为广大农村提供经济而持续稳定供应的小型电源。在解决农村现代化的问题上,大型动力储能电池的开发无疑也是要解决的关键问题之一。遗憾的是,这一领域的开拓,尚未引起有关部门的关注,甚至也还没引起业内人士的重视。需要强调的是,在未来的大规模太阳能发电的阵列中,也需要解决大型蓄电池储能问题。但是以上这些技术方面的障碍都不是原则上的困难,关键是必须大力增加研究和开发技术上的投入,大力培养风电人才。